Код документа: RU2067534C1
Изобретение относится к строительству, в частности, к составам бетонных композиций, используемым преимущественно к торкретбетонных работах для получения водонепроницаемых защитных покрытий безопалубочным торкретированием на внутренние и наружные поверхности бетонных, железобетонных, каменных, кирпичных и металлических конструкций при нарушении их водонепроницаемости, а также в производстве ответственных по требованиям прочности и герметичности тонкостенных цилиндрических, плоских, сферических и других конструкций различной конфигурации и назначения и для изготовления серийных однотипных изделий.
Известна композиция для получения многослойного защитного покрытия наружных и внутренних поверхностей методом послойного напыления под давлением, содержащая цемент,
наполнитель,
заполнитель и известковое молоко, при этом в первом слое в качестве наполнителя используют молотый пегматит и молотый шлак, во втором и последующих слоях молотый пегматит, молотый шлак и
речной песок
в качестве заполнителя, с переменным соотношением цемента и указанных компонентов в слоях [1]
Недостатком этой композиции является невысокие значения ее марок по прочности,
трещинообразование
вследствие деформаций из-за усадочных явлений при твердении слоев покрытия, недолговечность и нестойкость к воздействиям агрессивной влаги и вибраций при эксплуатации.
Наиболее близкой
к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является бетонная композиция, включающая цемент, наполнитель, заполнитель, суперпластификатор и воду,
содержащая в качестве вяжущего
портландцемент марки "400", в качестве наполнителя микрокремнезем с удельной поверхностью (20-40)•103см2/г, в качестве заполнителя
кварцевый песок трех интервалов
крупности: 2,2-2,5 мм, 1,0-1,15 мм и 0,05-0,5 мм, а в качестве суперпластификатора смесь продукта поликонденсации полиамина, формальдегида и сульфанилата натрия МФ-АР
с нитритом натрия или нитритом
кальция в соотношении 1:(1,5-2,5) соответственно [2]
Недостатком этой композиции является дефицитность и высокая стоимость суперпластификатора МФ-АР в смеси с
нитритом натрия или кальция,
деструктивные явления в твердеющем бетоне вследствие деформаций усадки, особенно для высокоподвижных и литых смесей, снижение морозостойкости и долговечности вследствие
ухудшения поровой структуры
бетона, что недопустимо при создании надежных водогазонепроницаемых защитных покрытий методом торкретирования. Кроме того, вследствие токсичности смеси МФ-АР с нитритом
натрия или нитритом кальция
требуется принятие специальных мер предосторожности по защите кожи, органов дыхания и зрения при ее приготовлении и применении.
Целью изобретения является повышение эффективности герметизации путем создания высокопрочных и долговечных защитных бетонных покрытий конструкций на основе использования предлагаемой композиции методом мокрого торкретирования, расширение области применения и возможностей композиции, сокращение затрат и времени при ее приготовлении и использовании.
Это достигается тем, что композиция, включающая цемент, наполнитель, заполнитель, суперпластификатор и воду, содержит в качестве вяжущего алюминатный портландцемент марки "500" с долей трехкальциевого алюмината С3А 12-14% от массы цемента, в качестве наполнителя микрокремнезем с содержанием аморфного Si02 (96-98)% с удельной поверхностью (20-40)•103см2/г, в качестве заполнителя кварцевый песок фракций менее 0,140 мм и 0, 140-0,630 мм, а также суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом и дополнительно жидкое натриевое стекло, при следующем соотношении указанных компонентов, мас. цемент "500" 28,0- -32,0; кварцевый песок фракции менее 0,140 мм 30,5-31,5; кварцевый песок фракции (0,140-0,630) мм 27,0-30,5; микрокремнезем 1, 5-2,0; суперпластификатор С-3 0,5-1,5; жидкое стекло 1,5-2,5; вода остальное.
Цемент по ГОСТ 10178-85, заполнитель по ГОСТ 8736-85, суперпластификатор по ТУ, -14-625-80 и "Рекомендациям по применению добавок с суперпластификатором в производстве сборного и монолитного железобетона", М, НИИЖБ и ЦНИИОМТП Госстроя СССР, 1097.
С-3 раствор 20%-ной концентрации с плотностью 1,09 г/см3, с содержанием сухого вещества 0,195 кг/л раствора (0,180 кг на 1 кг раствора).
Жидкое стекло Nа2O•n•SiО2 раствор 50% концентрации, плотностью 1,44 г/см2.
Содержание в композиции тонкодисперсных частиц наполнителя и алюминатного цемента с тонкостью помола (2800- 3100) см2/г в сумме не превышает 30-33% от общей массы композиции, что является оптимальным при указанных заполнителях как для получения высокопрочных защитных покрытий со значениями водонепроницаемости не ниже W= 20, так и в производстве строительных изделий различного назначения.
Композиция содержит ПАВ гидрофильного типа, которое обеспечивает равномерное распределение тонкодисперсных частиц наполнителя и мелких фракций заполнителя в цементной матрице, улучшая реологические и деформативные характеристики смеси. В то же время, вследствие образования на поверхности частиц цемента адсорбционной пленки происходит замедление процессов схватывания и твердения, т.е. снижение скорости набора прочности цементного камня в начальный период гидратации, что является отрицательным фактором в использовании композиции для торкретных работ.
Для устранения этих недостатков композиция содержит алюминатный портландцемент марки "500" с долей трехкальциевого алюмината 12-14% от массы цемента, в котором частицы С3А обладают наибольшей по сравнению с другими компонентами цементного клинкера поверхностной активностью к воде и максимальной глубиной гидратации зерен в начальный период. Это обеспечивает ускоренное образование и рост кристаллов гидросульфоалюмината кальция и других кристаллов камня с вовлечением в реакцию гидратации остальных компонентов композиции.
С другой стороны, содержащееся в композиции жидкое стекло усиливает скорость ее реакции с растворимыми солями кальция с интенсивным выделением геля кремниевой кислоты, что обеспечивает устранение эффекта замедления набора прочности. В то же время образуемая при этом коллоидная фаза композиции улучшает ее когезионные свойства и способствует проникновению цементно-песчаного раствора в неплотности, трещины и пустоты при нанесении на поверхность конструкции, а продукты реакции расширяют каркас цементного камня, уплотняя твердеющий бетон в пределах, достаточных для нейтрализации усадочных процессов и улучшения поровой структуры защитного покрытия.
Примеры выполнены изобретения представлены в табл. 1 и 2. Композиция в примерах 1 и 4 содержит 14% С3А от массы цемента, в примере 2 12% в остальных примерах 13% Во всех примерах выполнения изобретения марка композиции по водонепроницаемости (табл.2) не ниже W 20 (в прототипе W 16).
Изобретение относится к составам бетонных композиций, используемых преимущественно в торкретбетонных работах для получения высокопрочных водонепроницаемых защитных покрытий безопалубочным торкретированием на наружные и внутренние поверхности бетонных, железобетонных, каменных, кирпичных и металлических конструкций, а также для производства долговечных тонкостенных водонепроницаемых конструкций различного назначения и профиля. Сущность: композиция, содержит алюминатный портландцемент марки "500" с долей в нем трехкальциевого алюмината 12-14%, кварцевый песок фракций менее 0,140 мм и (0,140-0,630) мм, микрокремнезем с удельной поверхностью (20-40)•103см2/г, суперпластификатор С-3 на основе натриевых солей продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом и дополнительно жидкое натриевое стекло, при следующем содержании указанных компонентов, мас.%: портландцемент алюминатный "500" 28,0-32,0; микрокремнезем, Sуд=(20-40)•103 см2/г 1,5-2,0; кварцевый песок фракции менее 0,140 мм 30,5-31,5; кварцевый песок фракции 0,140-0,630 мм 27,0-30,5; суперпластификатор С-3 0,5-1,5; жидкое стекло 1,5-2,5; вода остальное. 2 табл.